多工作面开采地表沉陷动态预测模型与算法研究

"多工作面开采地表沉陷动态预测系统研究主要关注的是在煤炭开采过程中，如何准确预测由于多工作面同时开采导致的地表移动变形情况。文章由冯月新、胡青峰、邓绪彪和李垒成共同完成，分别来自大同煤矿集团有限责任公司和华北水利水电学院资源与环境学院。该研究引入了Knothe时间函数和概率积分法，构建了一个用于预测地表移动变形的模型，并探讨了模型中关键的单元格划分方法及坐标系转换问题。通过算法步骤的设计和实际矿场数据的对比分析，验证了预测模型的有效性和实用性。" 在本文中，多工作面开采是一个重要的概念，它涉及到多个工作面同时作业，可能导致地表沉陷和变形的复杂性增加。作者首先将工作面沿走向划分为多个开采单元，这是一种为了简化计算和处理的策略。地表的动态移动变形值是这些开采单元变形值的总和，这一方法使得对整个工作面影响的评估变得可能。 Knothe时间函数在地表沉陷预测中的应用，反映了开采活动随时间进展的影响。这种函数可以描述开采过程中的动态变化，如地层应力释放的速度和程度，从而更精确地预测不同时间点的沉陷情况。 概率积分法在此研究中用于集成各个开采单元的信息，以估计总体地表移动。这种方法考虑了随机因素，比如地质条件的不确定性，使得预测结果更加全面和可靠。 此外，研究还深入研究了动态预测模型中单元格的划分策略。合理的单元划分能够确保模型的精度，同时降低计算复杂性。而不同坐标系之间的转换关系研究，则是为了确保在不同空间参考下，模型的预测结果依然准确无误。 最后，通过对比分析预测结果与实际测量数据，以及展示具体矿场的预测效果，作者证明了所提出的预测算法不仅在理论上可行，而且在实际操作中也有很高的实用价值。这样的预测系统对于煤炭行业的安全管理、环境保护以及土地复垦具有重要意义，可以提前规划应对地表沉陷的措施，减少潜在的危害。